Электротранспорт
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.


Расширенный поиск    

Реклама:

Предварительное преобразование напряжения в контроллере BLDC

Страницы: <<12345 ... 10>>Вниз

Автор Тема: Предварительное преобразование напряжения в контроллере BLDC  (Прочитано 6551 раз)

0 Пользователи и 1 Гость просматривают эту тему.

mr.Dream

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 107
  • Сообщений: 3037
  • Ternopil, Ukraine
  • Ездю на лифере :)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, как ни крути, а дросселю придется поглощать вю амплитуду и по току и по напряжению, так как ток в цепи вюду один, а ключи работают, как ключи.  По этому, чтобы нивелировать влияние вихревых токов в магнитопроводе мотора, дросселя придется ставить с приличной индуктивностью и запасом до насыщения.

Идея предварительного преобразования в том, что можно ШИМить только один "набор ключей" с приличной частотой (сотни кгц). Например, 6-амперным "народным" драйвером tc4420 по драйверу на ключ :) а ключи коммутации использовать без ШИМа вообще. То есть всю мощность "делать" на понижайке. Я без проблем и особого нагрева снимал 50А с одного ключа. То есть 1,5кВт с одного мосфета. Поставить их 10 в параллель, смело 15 кВт можно коммутировать :)

Осцилограммы обязательно будут! в этом самое интересное.

Сообщение понравилось: Steel RAT

Mavel

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация: 0
  • Сообщений: 105
  • Тюмень
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
К такому преобразователю добавить еще регулируемую стабилизацию тока и получиться очень мощный самоходный автономный сварочный аппарат :-D

Steel RAT

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 13
  • Сообщений: 2908
  • Россия, Ярославль
  • Пришел, увидел, покрутил
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Тогда уж наоборот.
Преобразовать готовый сварочный аппарат в понижающий конвертер напряжения для ЭТ.

Mavel

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация: 0
  • Сообщений: 105
  • Тюмень
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Хорошо что кто то уловил мой намек. А теперь представьте габаритность сварочного аппарата на 15 КВт. Сможете сделать меньше?

mr.Dream

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 107
  • Сообщений: 3037
  • Ternopil, Ukraine
  • Ездю на лифере :)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Хорошо что кто то уловил мой намек. А теперь представьте габаритность сварочного аппарата на 15 КВт. Сможете сделать меньше?
Вот сварочник на 200А, номинальное напряжение дуги в районе 21В. Будем считать его выходную мощность порядка 4кВт.
Предварительное преобразование напряжения в контроллере BLDC
Теперь отбросим первичное преобразование, оставим только накопительный дроссель, десяток ключей-диодов на радиаторе и плату с драйверами :) Повторюсь, я снимал с двух ирфи4110 3квт на двигатели. Можно было бы и больше, если бы не прокладки-силиконки на транзисторах. Фото старое только сохранилось, еще на тл494. Потом переделал на ардуину со стабилизацией фазного тока, чтобы коллекторные узлы не горели в двигателях.
Предварительное преобразование напряжения в контроллере BLDC
Вот и вся силовая часть, кроме накопительного дросселя :) Снималось при 64В 50А "батарейного" тока и 110А "моторного". Больше боялся по причине пробития диодов, их общий длительный ток 100А. И ничего не грелось. Так отъездил до покупки бесколлекторника на 3кВт

dimad63

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 59
  • Сообщений: 1936
  • москва
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
у меня есть выходной фильтр от большого инвертора  3 тора килограмм по 10  на распылённом железе  и конденсаторы 50 мкф на  630в
без него мотор перегревается через час где-то :)  а так мотор холодный зато этот оупут реактор градусов под 100

on4ip

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 4
  • Сообщений: 2072
  • Россия, Раменское
  • Славяним Байк
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Ну так фильтр на то и фильтр тем более пассивный чтоб грется.
Кстати идея делать понижайку а потом коммутацию ключами( если я правильно понял) стара как мир. Первое управление бесколлекторниками так и работало, только потом ушли в ШИМ управление сначала 6 шаговое потом скаляр и вектор.
Пока выше описанные рассуждения по поводу влияния ШИМ на по КПД противоречат нашим исследованиям.
Эксперименты проводили с аналализатором мощности который измерял входную мощность преобразователя, выходную мощность преобразователя и механическую мощность двигателя. При уменьшении частоты росло КПД преобразователя падало КПД двигателя и на оборот на котойто частоте был оптимум, в случаии более эффективного преобразовател оптимум смещался по частоте вверх. КПД машины на синусе 96 процентов, при ШИМ управлении 95.6

mr.Dream

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 107
  • Сообщений: 3037
  • Ternopil, Ukraine
  • Ездю на лифере :)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, то есть, вы хотите сказать, что работа двигателя на околонулевой (скажем, 5% от оборотов ХХ) и предельной загрузке будет одинакова от питания пониженным напряжением и от высокого с ШИМ? Несколько процентов разницы не в счет.  Я думаю, там существенное отличие хотя бы потому, что листовое железо, хоть и тонкое, является вторичной паразитной обмоткой дросселя (статора двигателя). Возможно на околомаксимальных скоростях эта разница менее заметна. Но говорить о 96% КПД на завышенных моментах и заниженных скоростях я бы не рисковал :) Вот как раз интересует "тайна", создастся ли такой же ток в обмотке при питании напряжением напрямую и питаннии через ШИМ и индуктивность "родной" обмотки при одинаковой потребляемой от источника мощности. Скорей всего, об этом мы узнаем во вторник :)

Mavel

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация: 0
  • Сообщений: 105
  • Тюмень
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, У преобразователя габариты в основном составляет силовая часть. На вашей картинке я вижу только 1/3 силовой части, не представлены диоды и дроссель

on4ip

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 4
  • Сообщений: 2072
  • Россия, Раменское
  • Славяним Байк
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, ну конечно никто не говорит о работе двигателя без нагрузки, то что вы описываете есть деление потерь в машине, нет тока нет потерь в меди и меньше потери в стали если двигатель вертится на какой то скорости КПД при этом сами понимаете около нуля. Если двигатель стоит под высоким током потери в основном в меди + потери от производной потока статора dB\dt. Чем выше будет частота тем меньше будет пульсация тока и пульсация потока тем меньше будут общие потери.

Добавлено 20 Ноя 2016 в 22:30
Думаю что при питании просто током при постоянном напряжении мощность отбираемая от источника будет меньше.
Например КПД асинхронного двигателя по всей нагрузочной характеристике выше при питании синусом чистым чем от ШИМ, только понижающий преобразователь тоже имеет свое КПД выж не сможете подключать всю батарейку напрямую к коммутатору. Когда то так и было что понижали от напряжения батарии вниз, но ушли от этого.

mr.Dream

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 107
  • Сообщений: 3037
  • Ternopil, Ukraine
  • Ездю на лифере :)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
На вашей картинке я вижу только 1/3 силовой части, не представлены диоды и дроссель
там 2 irfb4110 и 5 шт диодов mbr20100. Нету только дросселя, в качестве котрого был двигатель

Добавлено 20 Ноя 2016 в 23:12
, в дросселе кроме потери в меди, которые в квадрате от величины тока, есть еще потери в сердечнике, которые зависят от размаха напряжения и частоты. В феррите они небольшие, а вот в листовом железе - существенно больше, из за того, что каждый лист представляет собой некую паразитную короткозамкнутую обмотку. Если для постоянного тока этих потерь не будет вообще, то для переменного с ростом частоты будут увеличиваться. Вот это и следует выяснить.

Mavel

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация: 0
  • Сообщений: 105
  • Тюмень
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, не вводите людей в заблуждение. Вы сами себе противоречите
потери в основном в меди + потери от производной потока статора dB\dt. Чем выше будет частота тем меньше будет пульсация тока и пульсация потока тем меньше будут общие потери.
Магнитный поток в магнитопроводе напрямую зависит от тока обмотки. То вы пишите о производной потока, то о пульсации тока. Амплитуда пилы тока зависит от частоты импульсов, но производная тока и магнитного потока не зависят от частоты, а зависят от напряжения.
Через индуктивность выражается ЭДС самоиндукции в контуре, возникающая при изменении в нём тока
Предварительное преобразование напряжения в контроллере BLDC

on4ip

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 4
  • Сообщений: 2072
  • Россия, Раменское
  • Славяним Байк
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Ну да извиняюсь, чет я намешал в кучу. Основная мысль моя в том что выше частота шим меньше потери в двигателе. Двигателю в идеале хочется питание как можно с меньшим уровнем искажений, dima63 описывал эффект от установки фильтра.
Поискал статьи по исследованию потерь для SMPSm https://www.pes.ee.ethz.ch/uploads/tx_ethpublications/31_Modeling_Comparison_Machine_.pdf
Там картинки зависимости потерь от частоты ШИМ и при различных скоростях и частотах.
« Последнее редактирование: 21 Ноя 2016 в 09:37 от on4ip »

Steel RAT

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 13
  • Сообщений: 2908
  • Россия, Ярославль
  • Пришел, увидел, покрутил
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
А мне в голову пришла такая мысль.
Если вообще отказаться от ШИМ, а коммутировать токи синхронно с переключением обмоток?
Т.е. "включать" ток не в каждую из шести фаз коммутации, а делать пропуски целых фаз.
Допустим, ШИМ 10% будет выглядеть, как 1 период подачи тока на 9 периодов пропуска.
50% ШИМ - один период включаем ток 100%, один период пропускаем.
Понятно, что снизится равномерность в ращения, но как это будет выглядеть в практическом плане?
Может быть сделать ограничение - не делать коммутацию ниже определенного передела. Допустим 1:5. На МК много полюсов и пульсация момента будет минимальной.

mr.Dream

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 107
  • Сообщений: 3037
  • Ternopil, Ukraine
  • Ездю на лифере :)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, вы рассматриваете дроссель с идеальным магнитопроводом, какого в двигателе нету)

, не, так не выйдет. Ток успеет подняться к очень большим величинам и повыгорают ключи) и потери в меди будут несоразмерные с шмм. например при сопротивлении обмоток 25 мОм и питании 60В, как в моём случае, ток будет прыгать аж до 2400 Ампер! А какие при этом звуки мотор будет издавать  :-D
« Последнее редактирование: 21 Ноя 2016 в 11:03 от mr.Dream »

on4ip

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 4
  • Сообщений: 2072
  • Россия, Раменское
  • Славяним Байк
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, Что значит как идеальный дроссель? Там де с учетом токов в листах и прочего. или вы не про статью?

mr.Dream

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 107
  • Сообщений: 3037
  • Ternopil, Ukraine
  • Ездю на лифере :)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, ну если в статье написано, что при увеличении частоты упадут потери в железе, то я даже читать такое не буду :)

on4ip

  • Старожил
  • *****
  • Репутация: 4
  • Сообщений: 2072
  • Россия, Раменское
  • Славяним Байк
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, частоты чего? вот в чем вопрос.=) Ну а читать или не читать ваше дело.

Страницы: <<12345 ... 10>>Вверх
 

Помощь форуму | Отказ от ответственности | Новая версия форума
©, Форум электротранспорта, electrotransport.ru, 2007—2018.
Копирование материалов возможно только с согласия правообладателя.

Размер занимаемой памяти: 5.5 мегабайт.
Страница сгенерирована за 0.209 секунд. Запросов: 110.